預應力鋼絲的工藝處理

穩定化處理是預應力鋼絲生產過程中一道重要工序，對鋼絲的抗松弛性能有著決定性作用。穩定化處理是一種低溫形變熱處理，它是將經多道拉拔后的鋼絲在一定載荷下加熱一段時間以達到提高其形變抗力的目的。我國現已擁有多條穩定化處理生產線，對其工藝和原理的研究逐漸增多［1～3］，但對穩定化處理的機制尚未達成共識，穩定化處理工藝也有待于進一步探索。本文通過對一種高碳鍍鋅預應力鋼絲的試驗研究，旨在探討穩定化處理的加熱溫度和處理后的冷卻條件對鋼絲力學性能的影響。

　　2試驗內容與結果

　　試驗材料為接近共析成分(含碳0.82%)的高碳鋼絲，它是由φ13mm索氏體化盤條經9模拉拔至φ5mm，再熱浸鍍鋅。基體組織很細，在掃描電鏡下可勉強分辨出其變形的珠光體片層組織。鍍鋅層由鐵鋅化合物層和純鋅組成，見圖2。鋼絲的抗拉強度σb為1530MPa。

　穩定化處理在配有加熱爐的電子拉伸機上進行，處理時載荷維持在0.5σb，加熱時間為10min，處理后冷至100℃以下卸載。不同加熱溫度的穩定化處理對鋼絲力學性能的影響見圖3，可以看出，抗拉強度幾乎不受穩定化處理溫度影響，而屈服強度隨處理溫度的增加，先增大后又下降，在350℃時達到最大值，這時鋼絲的屈強比最大，亦即有最佳的抗松弛性能［4］。為了考察穩定化處理后冷卻方式的影響，將試樣分為兩組(處理溫度均為370℃)：一組采用加載冷卻，即穩定化處理后維持載荷恒定冷卻至100℃以下再卸載；另一組先卸載再冷卻。冷卻方式有5種：密閉爐冷(記為冷速1)、敞開爐冷(冷速2)、風吹爐冷(冷速3)、空冷(冷速4)、風吹空冷(冷速5)。不同冷卻方式的試驗結果如圖4和圖5所示，圖4表示加載冷卻情況下的鋼絲抗拉強度和屈服強度，可以看出，冷速對兩者幾乎都沒有影響。然而，比較圖4和圖5的結果，很容易發現，加載冷卻情況下的鋼絲屈服強度明顯高于卸載冷卻情況下的鋼絲屈服強度，表明穩定化處理后加載冷卻的強化效果更好。